битумно-каучуковая мастика
Классы МПК: | C08L95/00 Композиции битуминозных материалов, например асфальта, гудрона или вара C04B26/26 битуминозные материалы, например деготь, пек |
Автор(ы): | Ганиева Тамилла Фатхиевна (RU), Кемалов Алим Фейзрахманович (RU), Фахрутдинов Рево Зиганшинович (RU), Кемалов Руслан Алимович (RU), Ляпин Александр Юрьевич (RU), Борисов Сергей Владимирович (RU), Магдеева Самира Рашидовна (RU) |
Патентообладатель(и): | ООО НПЦ "Инвента" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-08-08 публикация патента:
10.10.2006 |
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве кровельных материалов, для защиты металлических, бетонных и других оснований, а также для герметизации швов в дорожном строительстве. Сущность: мастика содержит мас.%: битум нефтяной 59,0-80,5; бромбутил каучук или бутадиеновый каучук, или бутилкаучук, или низкомолекулярный полиэтилен 6,0-15,0; рапсовое масло или фракция -олефинов С20-С26, или отход производства тримеров и тетрамеров пропилена 8,0-15,0; сера 0,5-1,0; доломитовый порошок или порошок окатышей горно-обогатительных комбинатов 5,0-10,0. Технический результат: повышение качественных характеристик мастики. 2 табл.
Формула изобретения
Битумно-каучуковая мастика для гидроизоляции и герметизации, включающая битум нефтяной, каучук, наполнитель, растворитель и серу, отличающаяся тем, что содержит в качестве наполнителя доломитовый порошок или порошок окатышей горно-обогатительных комбинатов, в качестве растворителя и дополнительно пластификатора рапсовое масло или фракцию -олефинов С20-С26, или отход производства тримеров и тетрамеров пропилена, представляющий собой смесь изомеров олигомеров пропилена С15, в качестве каучука бромбутил каучук, или бутадиеновый каучук, или бутилкаучук, или низкомолекулярный полиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум нефтяной | 59,0-80,5 |
Бромбутил каучук, или бутадиеновый | |
каучук, или бутилкаучук, или | |
низкомолекулярный полиэтилен | 6,0-15,0 |
Рапсовое масло, или фракция -олефинов | |
С20-С26, или отход производства тримеров | |
и тетрамеров пропилена | 8,0-15,0 |
Сера | 0,5-1,0 |
Доломитовый порошок или порошок | |
окатышей горно-обогатительных комбинатов | 5,0-10,0 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве кровельных материалов, для защиты металлических, бетонных и других оснований, а также для герметизации швов в дорожном строительстве.
Известна композиция (авт. св. СССР №834049, кл. С 08 L 95/00, опубл. 1981), включающая битум, бутилкаучук, пластификатор и наполнитель. Недостатком композиции является то, что совокупность невысокой прочности и слишком большого удлинения приводит к отрыву композиции из швов покрытий автомобильных дорог. Кроме того, композиция отличается недостаточной морозостойкостью.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является битумно-каучуковая мастика (авт. свид. СССР №1715757, кл. С 04 В 26/26, С 08 L 95/00, опубл. 1992, прототип), включающая битум, бутадиенметилстирольный каучук, канифоль, наполнитель - известь-пушонку, растворитель - толуол и поливинил-н-бутиловый эфир, серу и тиурам при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум | 17,5-22,5 |
Бутадиенметилстирольный каучук | 7,5-9,5 |
Канифоль | 0,5-2,5 |
Известь-пушонка | 15-20 |
Поливинил-н-бутиловый эфир | 0,5-2,5 |
Сера | 0,25-0,5 |
Тиурам | 0,25-0,5 |
Толуол | Остальное |
Известная композиция мастики обладает сравнительно низкими значениями водостойкости, теплостойкости и адгезии к бетонной поверхности.
Задачей изобретения является создание битумно-каучуковой мастики, обладающей более высокими значениями теплостойкости, водостойкости и адгезии к бетонной поверхности.
Поставленная задача решается созданием битумно-каучуковой мастики, включающей битум нефтяной, каучук, наполнитель, растворитель и серу, отличающейся тем, что содержит в качестве наполнителя доломитовый порошок или порошок окатышей горно-обогатительных комбинатов, в качестве растворителя и дополнительно пластификатора - рапсовое масло или фракцию -олефинов C20-С26, или отход производства тримеров и тетрамеров пропилена, представляющий собой смесь изомеров олигомеров пропилена С15, в качестве каучука - бромбутил каучук или бутадиеновый каучук, или бутилкаучук, или низкомолекулярный полиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум нефтяной | 59,0-80,5 |
Бромбутил каучук или бутадиеновый | |
каучук, или бутилкаучук, или | |
низкомолекулярный полиэтилен | 6,0-15,0 |
Рапсовое масло или фракция -олефинов | |
C20-С26, или отход производства тримеров | |
и тетрамеров пропилена | 8,0-15,0 |
Сера | 0,5-1,0 |
Доломитовый порошок или порошок | |
окатышей горно-обогатительных комбинатов | 5,0-10,0 |
В качестве битума нефтяного применяют битумы изоляционные по ГОСТ 9812-74, или строительные по ГОСТ 6617-76, или кровельные по ГОСТ 9548-74.
Фракция -олефинов С20-С26 побочный продукт при производстве альфа-олефинов C8-C10, С10-С12, C12-C18 термокаталитической олигомеризацией этилена, соответствует ТУ 2411-068-05766801-97: температура вспышки - 171°С, самовоспламенения - 250°С.
Масло рапсовое по ГОСТ 8988-77 вырабатывается путем прессования и экстракции семян рапса.
Отход производства тримеров и тетрамеров пропилена - продукт ОАО «Нижнекамскнефтехим» представляет собой смесь изомеров олигомеров пропилена С 15.
Бромбутил каучук по ТУ 2294-096-05766801-2000 - продукт ОАО «Нижнекамскнефтехим».
В качестве бутилкаучука применяют бутилкаучук марки БК-2045Т или марки БК-1530 по ГОСТ 2199-78.
Бутадиеновый каучук марки СКБ получают анионной полимеризацией бутадиена, инициированной металлическим натрием. Указанный каучук (продукт Казанского завода синтетического каучука) имеет нерегулярное строение. Содержание 1,4-звеньев в среднем составляет 34%, 1,2-звеньев - 66%. Молекулярный вес достигает 200 тыс. а. е. Температура стеклования составляет - (50°С).
Низкомолекулярный полиэтилен (побочный продукт, отделяемый при сепарации возвратного этилена при высоком давлении 20-60 МПа) - воскообразное, полупрозрачное, гидрофобное вещество белого цвета, обладающее высокой адгезией к различным материалам. Продукт состоит из смеси насыщенных углеводородов, преимущественно нормального строения (температура плавления - 90°С, температура каплепадения 80°С, температура вспышки в открытом тигле - 263°С, молекулярная масса - 1500, температура начала кипения - 330°С.
В качестве серы применяют элементную товарную серу по ГОСТ 126-76.
Применяемый порошок окатышей - побочный продукт в технологическом процессе производства восстановленного горячебрикетированного железа (продукт Лебединского горно-обогатительного комбината. Белгородская область, г. Губкин). Гранулометрический состав окатышей следующий: остаток на сите 0,14 мм - не более 2 мас.%. Состав окатышей, мас.%: FeO - 1,53; Fe3O4 (FeO F2O3) - 4,90; F2О3 - 90,53; SiO2 - 3,30; CaO - 0,11; S - 0,007; Р - 0,006. Остальные 1,117% составляют (по мере убывания): Al 2О3, MgO, K2O, Na2O, T iO2.
Доломитовый порошок и порошок окатышей горно-обогатительных комбинатов имеют следующий зерновой состав, мас.%:
0,315 мм | не менее 100 |
0,07 мм | не менее 90 |
Последовательность приготовления мастик следующая: один из вышеперечисленных каучуков в расчетном количестве вводили в один из перечисленных растворителей, оставляли на сутки для набухания, затем перемешивали при 90-100°С до полной однородности. Полученный раствор в расчетном количестве вводили в битум, нагретый до 80°С, перемешивая до однородности, затем туда при той же температуре добавляли серу при перемешивании и на заключительной стадии добавляли расчетное количество порошка доломита или окатышей и перемешивали при 90°С до полной однородности. Составы и свойства приготовленных образцов мастик приведены в табл.1 и 2, соответственно.
Таблица 1 Составы приготовленных мастик | |||||||||||
№№ образца | Состав, % мас. | ||||||||||
Битум | Бром-бутил каучук | Низкомолекулярный полиэтилен | Бутилкаучук | Бутадиеновый каучук | Фракция -олефинов | Рапсовое масло | Отход пр-ва тримеров и тетрамеров пропилена | Доломитовый порошок | Порошок окатышей | Сера | |
1 | 59,0 | 15,0 | - | 15,0 | 10,0 | 1,0 | |||||
2 | 65,2 | - | 12,0 | - | - | - | 13,0 | 9,0 | 0,8 | ||
3 | 70,0 | - | - | 10,0 | - | - | - | 11 | 8,0 | 1,0 | |
4 | 74,0 | 8,0 | 10,0 | - | - | - | 7,4 | 0,6 | |||
5 | 80,5 | 6,0 | - | - | 7,0 | 5,5 | 0,5 | ||||
6 | 75,5 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | 0,5 | ||||||
7 | 66,0 | 15,0 | 12,0 | 6,0 | 1,0 | ||||||
8 | 67,0 | 11,0 | 15,0 | 5,0 | 1,0 |
Таблица 2 Свойства мастик | |||||||||
Свойства мастик | №№ образцов | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | прототип | |
Теплостойкость, °С, ГОСТ 2678-81 | 100 | 120 | 110 | 105 | 100 | 110 | 120 | 120 | 80-90 |
Гибкость слоя мастики при температуре, °С, ГОСТ 10296-79: | |||||||||
на стержне диаметром 10 мм | -25 | -20 | -15 | -20 | -25 | -15 | -25 | -20 | -(10-25) |
на стержне диаметром 20 мм | -35 | -35 | -30 | -35 | -35 | -30 | -30 | -30 | -(10-35) |
водопоглощение в воде за 24 часа при 20°С, г/м2, ГОСТ 2678-81 | 3 | 4 | 5 | 3 | 6 | 4 | 3 | 6 | 10-14 |
Адгезия к бетонной поверхности, кг с/см2 ГОСТ 2678-81 | 2,7 | 3,0 | 3,0 | 2,5 | 2,6 | 3,0 | 2,5 | 3,0 | 1,2-2,0 |
Водонепроницаемость под гидростатическим давлением, кг с/см2 | 2,8 | 3,0 | 3,0 | 2,9 | 3,0 | 2,9 | 3,0 | 2,8 | 1,5-2,5 |
Класс C08L95/00 Композиции битуминозных материалов, например асфальта, гудрона или вара
Класс C04B26/26 битуминозные материалы, например деготь, пек